本書對(duì)井下控制工程學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，涵蓋了理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、產(chǎn)品開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)方法4 個(gè)部分，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性和應(yīng)用性。本書共分7 章，主要內(nèi)容包括井下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與求解、可控信號(hào)分析、井下控制機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、井下信息的隨鉆測(cè)量與傳輸?shù)龋�舉例闡釋了幾種井下系統(tǒng)，并對(duì)井下控制工程實(shí)驗(yàn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
1 緒論
1.1 井下控制工程學(xué)的性質(zhì)、目的和任務(wù)
1.2 井下控制工程學(xué)的基本問(wèn)題與學(xué)科框架
1.3 井下控制工程學(xué)產(chǎn)生的背景與發(fā)展過(guò)程
1.4 井下控制工程學(xué)的提出
1.5 井下控制工程學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容
1.6 主要研究進(jìn)展和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
2 井下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與求解
2.1 井下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的補(bǔ)充假設(shè)和邊界條件處理
2.2 鉆柱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
2.3 鉆井液系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
2.4 鉆井液和鉆柱耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程
2.5 井下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的應(yīng)用研究
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 井下控制系統(tǒng)與可控信號(hào)
3.1 控制工程的基礎(chǔ)知識(shí)
3.2 井下控制系統(tǒng)的構(gòu)成與幾個(gè)特殊概念
3.3 井下控制信號(hào)與典型控制信號(hào)分析
3.4 井眼軌道自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本問(wèn)題
3.5 井下控制系統(tǒng)的井下控制器與控制方法的初步研究
3.6 井眼軌道遙控系統(tǒng)簡(jiǎn)述
3.7 井下控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例
參考文獻(xiàn)
4 井下控制機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 井下控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概述
4.2 排量控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3 液動(dòng)跟隨機(jī)構(gòu)
4.4 正壓差信號(hào)控制機(jī)構(gòu)
4.5 反壓差信號(hào)接收控制機(jī)構(gòu)
4.6 重力信號(hào)控制機(jī)構(gòu)研究
4.7 投球機(jī)構(gòu)
4.8 時(shí)間—排量信號(hào)聯(lián)合控制機(jī)構(gòu)
4.9 位移或轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)控制機(jī)構(gòu)
4.10 井下控制機(jī)構(gòu)庫(kù)
4.10.1 機(jī)構(gòu)庫(kù)構(gòu)建思想
4.10.2 機(jī)構(gòu)庫(kù)雛形
4.11 井下控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)舉例
4.11.1 井下控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
4.11.2 等直徑鉆井的擴(kuò)眼器設(shè)計(jì)
4.11.3 中空螺桿鉆具的穩(wěn)流閥設(shè)計(jì)
4.11.4 井下液控組合閥
4.11.5 自動(dòng)井斜角控制器設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
5 井下信息隨鉆測(cè)量與傳輸
5.1 井下地質(zhì)參數(shù)的隨鉆測(cè)量
5.2 井下幾何參數(shù)的隨鉆測(cè)量
5.3 井下工藝參數(shù)的隨鉆測(cè)量
5.4 鉆井液壓力脈沖信號(hào)的傳輸特性
5.5 電磁波信道的信號(hào)傳輸
5.6 聲波信道傳輸特性
5.7 連續(xù)波井下信息隨鉆高速上傳技術(shù)
5.8 提高井下信息傳輸速率的信號(hào)調(diào)制方法
5.9 提高信息傳輸質(zhì)量效率的技術(shù)方法及其工程實(shí)現(xiàn)
參考文獻(xiàn)
6 典型井下控制系統(tǒng)及應(yīng)用
6.1 CGMWD 正脈沖無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)
6.2 CGDS 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)
6.3 AADDS 自動(dòng)垂直鉆井系統(tǒng)
6.4 DRPWD 環(huán)空壓力測(cè)量系統(tǒng)
6.5 DREMWD 電磁波無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)
6.6 遙控型正排量可變徑穩(wěn)定器
6.7 遙控分采技術(shù)與分采控制器
6.8 空氣螺桿鉆具與限速閥
參考文獻(xiàn)
7 井下控制工程實(shí)驗(yàn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)方法
7.1 井下控制工程實(shí)驗(yàn)室的主要儀器及設(shè)備
7.2 近鉆頭電阻率測(cè)量數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證
7.3 近鉆頭電阻率測(cè)量系統(tǒng)室內(nèi)試驗(yàn)
7.4 無(wú)線短傳通道基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)
7.5 PWD 地面測(cè)試標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
7.6 電磁波電阻率測(cè)量室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)
7.7 導(dǎo)向液壓系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)
7.8 井斜角靜動(dòng)態(tài)測(cè)量的理論與實(shí)驗(yàn)
7.8.3 小結(jié)
7.9 聲波沿鉆柱傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)
7.10 近鉆頭振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)
7.11 短風(fēng)洞和長(zhǎng)風(fēng)洞建造與連續(xù)波脈沖發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
附錄1 BHA 靜態(tài)小撓度分析的縱橫彎曲法簡(jiǎn)介
附錄2 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)
附錄3 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本理論
附錄4 接觸模型與接觸力計(jì)算
附錄5 自主開發(fā)的井下控制工具和系統(tǒng)性能與參數(shù)
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